КОМПОСТИРОВАНИЕ ШЛАМ-ЛИГНИНА ИЗ КАРТ БЦБК

По физическому состоянию отходы, накопленные в кар­тах БЦБК, можно разделить на твердые и жидкие. Жид­кие в основном представляют собой надосадочные воды очистных сооружений, а также прудков-отстойников и карт полигонов «Солзанский» и «Бабхинский». Твер­дые – осадочные отложения карт этих полигонов. Осадок центральных очистных сооружений – это ил и часть неор­ганических примесей.

Наибольшее количество твердых отходов накоплено на полигоне «Солзанский», который состоит из десяти карт и содержит около 4 млн т шлам-лигнина с примесью золо­шлаков в отдельных картах. По данным исследований со­трудников Иркутского национального исследовательского технического университета, в состав шлам-лигнина входят лигнинные вещества – не менее чем 50 %, ил – 15–25 %, цел­люлозное волокно – 5–10 % и полиакриламид – 5 %. Таким образом, из органических веществ половину составляют лигнины, а также соединения алюминия, кремния, кальция, железа, натрия, других металлов. Большинство образцов шлам-лигнина относятся к IV классу опасности.

Задача обезвреживания шлам-лигнина должна решать­ся в несколько технологических этапов. Первый – очист­ка береговой зоны и части водного зеркала от кустарника и деревьев, а также болотной растительности. Второй этап включает удаление надшламовой воды. Затем следует изъятие осадка и транспортировка на место обезврежива­ния и проведения технологической операции по переводу шлам-лигнина в вещество V класса опасности. Заключи­тельный этап обезвреживания состоит в непосредствен­ном использовании полученного продукта либо в транс­портировании и размещении. Вся технологическая цепочка должна определяться способом обезвреживания.

Организация работ по обезвреживанию шлам-лигни­на не допускает негативного воздействия на окружаю­щую среду (НВОС). В 2021 г. ФГKУ «Дирекции по ликвида­ции НВОС и ОБ ГТС полигона ‘‘Красный Бор’’ и ФГУП «ФЭО» были представлены десятки технологических решений по ликвидации НВОС БЦБК. Специалистами РАН в каче­стве перспективных выбраны три технологии утилизации шлам-лигнина.

Изучив данный материал, команда специалистов в со­ставе проектной группы ООО «ГеоТехПроект» направила экологическую экспертизу данных технологий и результа­ты в ФЭО.

Первая технология – обработка содержимого карт по­лигона «Солзанский» реагентами «Полиаминол» и «Агро­ионит». «Полиаминол» – препарат, представляющий со­бой жидкость с запахом аммиака, содержащую комплекс меди. Принцип действия заключается в связывании ио­нов тяжелых металлов в нетоксичные комплексные соединения, которые активизируют воссоздание нормально­го биоценоза в продукте при одновременной дезинфекции осадка. Для обработки отходов «Полиаминолом» необхо­димо удаление надшламовой воды. Возникает также про­блема с перемешиванием 1–1,2 части (л) объема «Поли­аминола» с 1000 объемных частей (дм3) шлам-лигнина. Учитывая высокую плотность слоев шлам-лигнина ниже отметки 3,5 м, практически невозможно равномерно пе­ремешивать реагент с отходом. Препарат «Агроионит» предназначен для использования в качестве бесхлорно­го калийно-фосфорного удобрения. Целевым назначени­ем «Агроионита» является его использование для повы­шения урожайности растений и исключения поступления токсичных веществ, но не для обезвреживания отходов.

Принцип второй технологии – литификации – заключа­ется во введении шлам-лигнина в состав цементного рас­твора с последующим формированием этой массы в бе­тоноподобную. В производстве строительных материалов известно получение бетона с использованием лигносуль­фатов. Перед введением лигнина в цемент с целью упро­чения бетона лигнин необходимо окислить, для чего он об­рабатывается щелочью. Возникает проблема утилизации щелочных растворов на БЦБК.

Наконец, компостирование является наиболее изучен­ной, апробированной на практике технологией утилиза­ции органических промышленных, сельскохозяйственных и бытовых отходов, позволяющей получать технические грунты (компосты) V класса опасности.

Для шлам-лигнина влажностью 75–95 % общая техно­логическая схема производства работ при компостирова­нии включает разработку его методом гидромеханизации и транспортирования по пульпопроводу. Механическое обе­звоживание в геотекстильных контейнерах заключается в предварительной обработке шлам-лигнина флокулянтом с дальнейшим закачиванием шлам-лигнина в геотубы (СТО 56910145-016-2015 или аналог). По физическому состоянию отходы, накопленные в кар­тах БЦБК, можно разделить на твердые и жидкие. Жид­кие в основном представляют собой надосадочные воды очистных сооружений, а также прудков-отстойников и карт полигонов «Солзанский» и «Бабхинский». Твер­дые – осадочные отложения карт этих полигонов. Осадок центральных очистных сооружений – это ил и часть неор­ганических примесей.

После термофильной фазы компостная масса выво­зится из ангара и направляется на площадку мезофиль­ной фазы. Бурты на открытых площадках формируются с помощью ворошителя и накрываются полупроницаемой мембраной с ламинированным многослойным покрыти­ем для поддержания оптимального режима влажности и созревания компостной массы.

Технология компостирования шлам-лигнина БЦБК успешно прошла опытно-промышленные испытания и является наиболее соответствующей целям обезвре­живания и требованиям охраны окружающей среды Бай­кальской экологической зоны. В результате обезвре­живания отхода получен компост, который, согласно заключению Росприроднадзора, соответствует V классу опасности (протокол № АН85ОТ-22 от 09.03.2022). По за­ключению Россельхознадзора компост из шлам-лигнина соответствует требованиям к обеспечению безопасности и безвредности для человека и среды обитания (протокол № 56-2203/БА от 24.03.2022). Продукт является прекрас­ным субстратом для заселения естественной раститель­ности, формирования безопасного ландшафта на терри­тории Прибайкалья.